21
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU RUDARSKO-GEOLOŠKO-NAFTNI FAKULTET Preddiplomski studij geološkog inženjerstva SVJETLINA NOĆNOG NEBA OTOKA VISA Završni rad Zvonimir Penava G 1713 Zagreb, 2015. godina

SVJETLINA NO ĆNOG NEBA OTOKA VISA - rgn.hrrgn.hr/~zandreic/studenti/lp/penava_zavrsni.pdf · • mjerenje mora biti provedeno u toku astronomske no ći, kada je utjecaj Sunca zanemariv

  • Upload
    others

  • View
    2

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: SVJETLINA NO ĆNOG NEBA OTOKA VISA - rgn.hrrgn.hr/~zandreic/studenti/lp/penava_zavrsni.pdf · • mjerenje mora biti provedeno u toku astronomske no ći, kada je utjecaj Sunca zanemariv

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

RUDARSKO-GEOLOŠKO-NAFTNI FAKULTET

Preddiplomski studij geološkog inženjerstva

SVJETLINA NOĆNOG NEBA OTOKA

VISA

Završni rad

Zvonimir Penava

G 1713

Zagreb, 2015. godina

Page 2: SVJETLINA NO ĆNOG NEBA OTOKA VISA - rgn.hrrgn.hr/~zandreic/studenti/lp/penava_zavrsni.pdf · • mjerenje mora biti provedeno u toku astronomske no ći, kada je utjecaj Sunca zanemariv

Sveučilište u Zagrebu Završni rad

Rudarsko-geološko-naftni fakultet

SVJETLINA NOĆNOG NEBA OTOKA VISA

Zvonimir Penava

Završni rad je izrađen: Sveučilište u Zagrebu

Rudarsko-geološko-naftni fakultet

Zavod za matematiku, informatiku i nacrtnu geometriju

Pierottijeva 6, 10 002 Zagreb

Sažetak

Na temelju jednogodišnjih mjerena kvalitete noćnoga neba SQM mjeračem na otoku Visu,

sumiranjem i obradom dobivenih podataka, donesen je zaključak o njegovoj kvaliteti za

buduća astronomska istraživanja koja su osjetljiva na svjetlosno onečišćenje i iziskuju

tamno nebo visoke kvalitete.

Ključne riječi: svjetlosno onečišćenje

Završni rad sadrži: stranice, tablicu, grafove

Jezik izvornika: Hrvatski

Mentor: dr. sc. Željko Andreić, redoviti profesor RGNF

Ocjenjivači: 1. Dr. sc. Željko Andreić, redoviti profesor RGNF

2.

3.

Datum obrane: (datum). godine, Rudarsko-geološko-naftni fakultet, Sveučilište u Zagrebu

Page 3: SVJETLINA NO ĆNOG NEBA OTOKA VISA - rgn.hrrgn.hr/~zandreic/studenti/lp/penava_zavrsni.pdf · • mjerenje mora biti provedeno u toku astronomske no ći, kada je utjecaj Sunca zanemariv

POPIS SLIKA

Slika 1. Primjer dobro i loše postavljene javne rasvjete ................................................. 3

Slika 2. Bortle-ova skala svjetline noćnog neba (dostupno na: we-are-star.tumblr.com . 7

Slika 3. Izgled SQM (Sky Quality Meter) mjerača (dostupno na: www.unihedron.com) .. 7

Slika 4. Izgled snimke neba „fish eye“ objektivom sa otoka Visa, Sv. Andrija..............9

Slika 5. Izgled sučelja programa Night Cal korišten prilikom obrade podataka ............. 11

POPIS GRAFIKONA

Grafikon 1. Primjer prikaza podataka svjetlosne magnitude za mjesec travanj 2013. ... 12

Grafikon 2. Prikaz podataka za mjesec prosinac 2012. ................................................. 13

Grafikon 3. Srednje vrijednosti ................................................................................... 14

Page 4: SVJETLINA NO ĆNOG NEBA OTOKA VISA - rgn.hrrgn.hr/~zandreic/studenti/lp/penava_zavrsni.pdf · • mjerenje mora biti provedeno u toku astronomske no ći, kada je utjecaj Sunca zanemariv

SADRŽAJ

1. Uvod ..........................................................................................................................................1

2. Potrebe za osvijetljenjem ..........................................................................................................2

3. Svjetlosno onečišćenje ..............................................................................................................3

4. Zakonske regulative u RH ..........................................................................................................5

5. Mjerenje svjetline noćnog neba ................................................................................................6

5.1. Vizualna ocjena kvalitete noćnog neba ................................................................................... 6

5.2. SQM (Sky Quality Meter)......................................................................................................... 7

5.3. Ostali mjerni instrumenti ........................................................................................................ 8

5.3.1.Luxmetar ........................................................................................................................... 8

5.3.2. Lightmeter ........................................................................................................................ 8

5.3.3. Fotometar ......................................................................................................................... 8

5.3.4. Noćna fotografija (All-sky photography) .......................................................................... 9

6. Prikupljanje i obrada podataka ............................................................................................... 10

7. Interpretacija podataka ........................................................................................................... 12

7.1. Kvaliteta noćnog neba otoka Visa za razdoblje 2012./2013. ................................................ 14

8. Zaključak ................................................................................................................................. 16

9. Literatura ................................................................................................................................ 17

Page 5: SVJETLINA NO ĆNOG NEBA OTOKA VISA - rgn.hrrgn.hr/~zandreic/studenti/lp/penava_zavrsni.pdf · • mjerenje mora biti provedeno u toku astronomske no ći, kada je utjecaj Sunca zanemariv

1

1. Uvod

Još od davne povijesti čovjekova kreativnost je često bila usmjerena prema

smišljanju ideja koje su bile usko vezane uz povećanje različitih aktivnosti noću, kako bi

uspio unaprijediti svoju produktivnost, koja je često bila ograničena na izvršavanje istih

zadataka za vrijeme danjeg svijetla. Vratimo se u davnine kada je po starom grčkom mitu

bog Prometej podario ljudima vatru i tako im omogućio i olakšao brojne, danas ih

smatramo neupitno esencijalne, životne aktivnosti. Razmatrajući beskrajne mogućnosti

koje vatra pruža, fokusirat ćemo se na činjenicu da je, i da će uvijek biti jedan od izvora

svjetlosti. Kako se čovječanstvo razvijalo i napredovalo, otkrićem električne energije ona

je našla višestruku primjenu i infiltrirala se u njegovo postojanje kao da je cijelo

čovječanstvo bilo uz njega. Tako je nastala danas sveprisutna noćna rasvjeta u gradovima i

naseljenim područjima o kojoj je suvremeni čovjek ovisan i bez koje je njegov život

nezamisliv. Kako umjetno izazvana svjetlost ima svoje prednosti i nedostatke, koji su

navedeni u slijedećim poglavljima, tako sam u ovom radu obradio problematiku

svjetlosnog onečišćenja koja je usko povezana za otok Vis koji se nalazi na južnom dijelu

Jadrana.

Page 6: SVJETLINA NO ĆNOG NEBA OTOKA VISA - rgn.hrrgn.hr/~zandreic/studenti/lp/penava_zavrsni.pdf · • mjerenje mora biti provedeno u toku astronomske no ći, kada je utjecaj Sunca zanemariv

2

2. Potrebe za osvijetljenjem

Svjetlost je elementarni i sveprisutni dio čovjekova okruženja. Osim što pruža

snažan vizualan ugođaj i zadovoljstvo svojim prisutstvom, također, ako je slaba ili

neodgovarajuća, djeluje negativno na ljudsko raspoloženje i učinkovitost obavljanja

radova.

Ljudsko oko je složen organ koji služi pretvaranju svijetlosne energije u živčane

impulse. To je parni organ koji djeluje slično fotoaparatima i kamerama. Ono je najvažnije

ljudsko osjetilo jer njime primamo preko 90% svih informacija iz okoline, omogućuje

svijesnu percepciju svjetla, vid, razlikovanje boja te percepciju dubine. Sposobno je

prilagođavati se različitim svjetlosnim spektrima i količini raspoložive prirodne svjetlosti.

Kad se svjetlina okoline povećava, oku je potrebno nekoliko trenutaka da se na tu

promjenu prilagodi. Nagle promjene kompenzira zjenica koja ima mogućnost vrlo brzoga

širenja i stiskanja čime oko prilagođava naglim promjenama svjetline okoline. Pri tome se

njen promjer mijenja od 2-8 mm kod zdravih odraslih osoba. (Andreić, Ž., 2013. str. 6)

Iako je oko sposobno učinkovito se prilagođavati različitim svjetlosnim spektrima i

količini raspoložive svjetlosti, uz nepravilno osvijetljenje dolazi do različitih vrsta

simptoma kao što su neugodnost, nadraženost u očima, preopterećenost očiju te psihičke

tegobe i hormonska neuravnoteženost. Osiguravanje dostatnog i odgovarajućega

osvijetljenja jedan je od najvažnijih elemenata planiranja gradskoga okruženja.

Javna rasvjeta je dio infrastrukture svakog naseljenog područja. Primarne funkcije

su joj osiguravanje sigurnog prometa ljudi i vozila kroz gradske i seoske površine, dobru

procjenu orijentacije i trenutačne pozicije, smanjenje kriminala itd. Cilj takvoga

osvijetljavanja jest isticanje pozitivnih strana određenoga mjesta, često i u turističke svrhe.

Page 7: SVJETLINA NO ĆNOG NEBA OTOKA VISA - rgn.hrrgn.hr/~zandreic/studenti/lp/penava_zavrsni.pdf · • mjerenje mora biti provedeno u toku astronomske no ći, kada je utjecaj Sunca zanemariv

3

3. Svjetlosno onečišćenje

Svjetlosno onečišćenje je svako suvišno rasipanje umjetno izazvane svjetlosti izvan

područja koje je potrebno osvijetliti tj. promjena razine svjetlosti u noćnim uvjetima

uzrokovana unošenjem svjetlosti proizvedene ljudskim djelovanjem. Uključujući njezine

pozitivne aspekte, pretjerano korištenje umjetne svjetlosti te prevelikog, ponekad čak i

nepotrebnog korištenja svjetlosnih instalacija može prouzrokovati negativne učinke od

kojih su neki navedeni u prethodnome poglavlju a ne zaboravimo još i negativan učinak na

promjene ekosustava (pretjerana emisija ugljikovog dioksida šteti okolišu, prirodni ritam

dana i noći potreban je za normalno funkcioniranje većine živog svijeta. Leptiri, ptice,

šišmiši, kukci i druge vrste koriste zvijezdena nebu za orijentaciju). Neke vrste hrane se

noću, a svjetlosno onečišćenje ih ometa u raspoznavanju dana i noći a pretjerana umjetna

svjetlost noću u nekim je ekosustavima ozbiljna prijetnja opstanku vrsta). (Wikipedija

2015. Dostupno na: https://hr.wikipedia.org/Svjetlosno_onečišćenje). Najčešće je riječ o

dijelu umjetne rasvjetne koja manjim ili većim dijelom odlazi u okoliš te točno taj dio

svjetlosti smatra se svjetlosnim onečišćenjem. Ono je popratna pojava industrijske

civilizacije osobito kod onih koje pokazuju jači razvitak, neadekvatno planiranje,

nedostatak stručnosti i svijesti. Problem je također gledan sa ekonomskoga aspekta jer se

uzaludno troši energija koja se plaća.

Slika 1. Primjer dobro i loše postavljene javne rasvjete

Page 8: SVJETLINA NO ĆNOG NEBA OTOKA VISA - rgn.hrrgn.hr/~zandreic/studenti/lp/penava_zavrsni.pdf · • mjerenje mora biti provedeno u toku astronomske no ći, kada je utjecaj Sunca zanemariv

4

„Da se zvijezde, umjesto što sjaju uvijek nad našim glavama, mogu vidjeti samo s jedne

točke zemaljske kugle, ljudi ne bi prestali u hrpama onamo putovati, da motre nebo i da

se dive čudesima neba.“

Seneca

Problematika svjetlosnog onečišćenja se prvi puta pojavljuje 30-ih godina 20.

Stoljeća u SAD-u kada se naglo počela razvijati javna rasvjeta zbog nagloga porasta broja

stanovništva što je ozbiljno ugrozilo astronomska promatranja na najvećim opservatorijima

(Mt. Palomar, Kitt Peak, Flagstaff, Lowell, itd.). Tako su se astronomski opservatoriji

počeli premještati van gusto naseljenih područja na čija istraživanja paralelno sa porastom

stanovnika je utjecao razvitak industrije tj. povećanje emisije plinova, prašine i dima.

1976. godine Međunarodna astronomska unija (IAU-International Astronomical

Union) prihvaća deklaraciju u kojoj navodi rastući problem povećanja razine svjetlosti što

negativno utječe na astronomska opažanja. U tu svrhu osnovana je posebna komisija koja

zajedno sa Međunarodnim povjerenstvom za rasvjetu (International Comission on

Illumination) priprema osnove za stručnu obradu problema. (Fonović, M. Svjetlosno

onečišćenje 2003. dostupno na: http://www.fonovic.com/svjetlosno_zagadjenje.html).

1988. godine u SAD-u osnovana je međunarodna udruga za tamno nebo

(International Dark-Sky Organization) koja okuplja brojne manje organizacije iz preko 60

država. Udruga se zalaže za globalno smanjenje svjetlosnog onečišćenja zbog više

negativnih aspekata koji su već navedeni te zahvaljujući njima uvodi se posebno

zakonodavstvo i u drugim državama određeno zakonskim regulativama. Među ostalim

zemljama takve zakone imaju Australija (Siding Spring Observatory), Čile (European

Southern Observatory), Izrael (Wise Observatory).

Page 9: SVJETLINA NO ĆNOG NEBA OTOKA VISA - rgn.hrrgn.hr/~zandreic/studenti/lp/penava_zavrsni.pdf · • mjerenje mora biti provedeno u toku astronomske no ći, kada je utjecaj Sunca zanemariv

5

4. Zakonske regulative u RH

U Republici Hrvatskoj je na temelju članka 89. ustava donesena „Odluka o

proglašenju zakona o zaštiti od svjetlosnog onečišćenja“ koju je Hrvatski sabor donio na

sjednici 30. rujna 2011. godine.

Izvod iz članka kojime se obuhvaća područje zaštite:

Članak 1.

Ovim se Zakonom uređuje zaštita od svjetlosnog onečišćenja, načela te zaštite, subjekti

koji provode zaštitu, način utvrđivanja standarda upravljanja rasvijetljenošću u svrhu

smanjenja potrošnje električne i drugih energija i obveznih načina rasvjetljavanja, utvrđuju

se mjere zaštite od prekomjerne rasvijetljenosti, ograničenja i zabrane u svezi sa

svjetlosnim onečišćenjem, planiranje gradnje, održavanja i rekonstrukcije rasvjete,

odgovornost proizvođača proizvoda koji služe rasvjetljavanju i drugih osoba, i druga

pitanja s tim u svezi. (Narodne novine 2011., dostupno na: http://narodne-

novine.nn.hr/clanci/sluzbeni/2011_10_114_2221.html).

Članak 2.

1. svjetlosno onečišćenje okoliša jest emisija svjetlosti iz umjetnih izvora svjetlosti koja

štetno djeluje na ljudsko zdravlje i uzrokuje osjećaj bliještanja, ugrožava sigurnost u

prometu zbog bliještanja, zbog neposrednog ili posrednog zračenja svjetlosti prema nebu

ometa život i/ili seobu ptica, šišmiša, kukaca i drugih životinja te remeti rast biljaka,

ugrožava prirodnu ravnotežu na zaštićenim područjima, ometa profesionalno i/ili

amatersko astronomsko promatranje neba ili zračenjem svjetlosti prema nebu nepotrebno

troši električnu energiju te narušava sliku noćnog krajobraza. (Narodne novine 2011.,

dostupno na: http://narodne-novine.nn.hr/clanci/sluzbeni/2011_10_114_2221.html).

Page 10: SVJETLINA NO ĆNOG NEBA OTOKA VISA - rgn.hrrgn.hr/~zandreic/studenti/lp/penava_zavrsni.pdf · • mjerenje mora biti provedeno u toku astronomske no ći, kada je utjecaj Sunca zanemariv

6

5. Mjerenje svjetline noćnog neba

Kod ocjene kvalitete noćnog neba trebaju biti zadovoljeni određeni uvjeti:

• mjerenje mora biti provedeno u toku astronomske noći, kada je utjecaj Sunca

zanemariv

• Mjesec ne smije biti iznad obzora jer njegovo svijetlo djeluje na isti način kao

svjetlosno onečišćenje i posvjetljuje noćno nebo

• atmosferski uvjeti moraju biti zadovoljavajući-noć mora biti u potpunosti vedra, u

zraku ne smije biti previše aerosola1, vodene vlage, sumaglice (standardni

metereološki uvjeti)

Načini određivanja kvalitete noćnoga neba:

1) Vizualna ocjena kvalitete noćnog neba

2) SQM mjerač

3) Ostali mjerni instrumenti

5.1. Vizualna ocjena kvalitete noćnog neba

Najjednostavniji način ocjene stanja noćnog neba je vizualna ocjena golim okom. Kod

iskusnih opažača, ova metoda će imati dobre rezultate (premda je subjektivna) prilikom

određivanja prisutnosti i jačine onečišćenja. Prednosti metode su opažanja bez prisustva

opreme. Unatoč tome ta metoda iziskuje znanje i iskustvo a podaci izneseni ovom

metodom su jednostavni, pristupačni svima, pogotovo osobama koje se amaterski bave

astronomijom. Jedini „pomoćni“ instrument je Bortle-ova skala koja je podijeljena u 9

stupnjeva a mjerenje se vrši pronalaženjem zvijezde poznate magnitude2. Najslabija

zvijezda koja se još vidi određuje granicu vidljivosti. Kako svjetlina ovisi o brojnim

faktorima preporučuje se korištenje samo za vedrih noći.

1 Aerosoli su koloidno raspršene čvrste ili tekuće čestice u plinu kao magla ili dim. 2 Magnituda(m) zvijezda, planeta ili drugog nebeskog tijela je mjera njegovog sjaja. Najsvjetlije zvijezde

imaju magnitudu +1 a najtamnije magnitudu +6 što je granica ljudske moći opažanja.

Page 11: SVJETLINA NO ĆNOG NEBA OTOKA VISA - rgn.hrrgn.hr/~zandreic/studenti/lp/penava_zavrsni.pdf · • mjerenje mora biti provedeno u toku astronomske no ći, kada je utjecaj Sunca zanemariv

7

Slika 2. Bortle-ova skala svjetline noćnog neba (dostupno na: we-are-star.tumblr.com)

5.2. SQM (Sky Quality Meter)

Standardni instrument za mjerenje noćnoga neba razvijen u Kanadi od tvrtke „Unihedron“

danas se koristi u cijelome svijetu zbog svoje relativno pristupačne cijene (oko 1500kn) i

kompaktnosti. To su uređaji jednostavni za korištenje a dolaze u nekoliko varijacija ovisno

o dodatnim mogućnostima. Manji nedostatak je što mu spektralna osjetljivost ne odgovara

u potpunosti osjetljivosti oka prilagođenog tami nego je bliže osjetljivosti modernih

digitalnih kamera (Andreić i dr., 2010.: Svjetlosno onečišćenje u Republici Hrvatskoj

2010.,Građevinar, Vol. 63 No8. Rujan 2010. dostupno na: hrcak.srce.hr). Uređaj držimo u

ruci, iznad glave tako da detektor gleda vertikalno prema gore (u zenit). Mjerenje traje

nekoliko sekundi.

Slika 3. Izgled SQM (Sky Quality Meter) mjerača (dostupno na: www.unihedron.com)

Page 12: SVJETLINA NO ĆNOG NEBA OTOKA VISA - rgn.hrrgn.hr/~zandreic/studenti/lp/penava_zavrsni.pdf · • mjerenje mora biti provedeno u toku astronomske no ći, kada je utjecaj Sunca zanemariv

8

Izmjerene vrijednosti izražene su u MPSAS (Magnitude Per Squared Arc Second),

standardnoj astronomskoj jedinici mag/arcsec2 (magnituda po lučnoj sekundi na kvadrat).

Ova jedinica govori nam koliko bi morala sjajna neka zvijezda da njeno svijetlo razmazano

preko površine nebeskog svoda jednake kvadratnoj lučnoj sekundi, rezultira svjetlinom

koja je jednaka izmjerenoj svjetlini nebeskog svoda.(Andreić,Ž. Problematika svjetlosnog

onečišćenja 2013).

5.3. Ostali mjerni instrumenti

1) Luxmetar

2) Lightmeter

3) Fotometar

4) Noćna fotografija (All-sky photography)

5.3.1.Luxmetar

Standardni instrument za mjerenje osvjetljenosti široko primjenjiv u svjetlotehnici, nije

dovoljno osjetljiv za mjerenje svjetline noćnog neba i svjetlosnog onečišćenja, ali se može

koristiti za mjerenje prekomjerne osvjetljenosti površina.

5.3.2. Lightmeter

Detektor baziran na modificiranoj solarnoj ćeliji koja se postavlja na prikladnu vodoravnu

plohu.

5.3.3. Fotometar

Standardni astronomski instrument za mjerenje sjaja zvijezda. Opaža svijetlo pomoću

otpornika, dioda ili fotoumnoživača. Daje korisne podatke o prirodnoj svjetlini noćnog

neba iako ne i o svjetlosnom onečišćenju. Vrlo je zahtjevan za korištenje.

Page 13: SVJETLINA NO ĆNOG NEBA OTOKA VISA - rgn.hrrgn.hr/~zandreic/studenti/lp/penava_zavrsni.pdf · • mjerenje mora biti provedeno u toku astronomske no ći, kada je utjecaj Sunca zanemariv

9

5.3.4. Noćna fotografija (All-sky photography)

Služi za analizu raspodjele svjetline noćnog neba preko cijele nebeske polukugle. Tehnika

snimanja je „fish-eye“ jer traži ekstremno širokokutni objektiv, tzv. riblje oko koji

omogućuje snimanje (fotografiranje) uz vidni kut od 180 stupnjeva kao što je vidljivo na

slici 4. Oprema za snimanje je skupa i teško dostupna ali daje precizne rezultate mjerenja.

Slika 4. Izgled snimke neba „fish eye“ objektivom sa otoka Visa, Sv. Andrija

Page 14: SVJETLINA NO ĆNOG NEBA OTOKA VISA - rgn.hrrgn.hr/~zandreic/studenti/lp/penava_zavrsni.pdf · • mjerenje mora biti provedeno u toku astronomske no ći, kada je utjecaj Sunca zanemariv

10

6. Prikupljanje i obrada podataka

Na temelju višemjesečnog mjerenja prirodne svjetline noćnog neba na području

planinarskog doma Hum, smještenog na otoku Visu (koordinate: 43°48'12'' sjeverne

geografske širine te 16°3'48'' istočne geografske dužine) izmjereni su podaci za godinu

2012./2013. te obuhvaćaju intervale od svibnja do prosinca 2012. godine te od siječnja do

rujna za 2013. isključujući veljaču zbog nedostupnosti podataka. Podaci su bili prikupljani

ranije spomenutim SQM mjeračem koji je tokom 24 sata svakoga dana očitavao izmjerene

vrijednosti svakih 5 minuta. Premda su u tablici predočene i NELM3 vrijednosti,one za ovo

istraživanje nisu korištene i nisu bile uključivane u obradu. Tijekom provođenja mjerenja

na automatskoj stanici, podaci su pohranjivani na računalo u obliku tekstnog dokumenta te

su kao takovi bili uneseni u program Microsoft Excel pa potom exportirani u obliku

grafikona, gdje su na apscisu unesene vrijednosti datuma i vremena mjerenja, a na ordinatu

MPSAS vrijednosti. Nakon „izvlačenja“ podataka, srednje vrijednosti su bile isčitavane iz

grafičkog prikaza u svakom pojedinom mjesecu te su se unosile u novu tablicu iz koje je

cilj bilo dobiti sveobuhvatan prikaz kvalitete noćnoga neba za promatrani interval što i jest

tema ovog istraživanja. Bitno je napomenuti da preciznost očitanja srednjih vrijednosti

ovisi o iskustvu onoga koji provodi obradu te se na taj način dobiveni ukupni podaci mogu

razlikovati od osobe do osobe. Radi lakše predodžbe u tablici 1 prikazani su odnosi

Bortleove skale, NELM i MPSAS vrijednosti.

Tablica 1:Prikaz odnosa Bortleove skale, NELM i MPSAS vrijednosti

MPSAS NELM Bortleova skala Opisna vrijednost

14 0,285 - -

15 1,248 - -

16 2,170 - -

17 3,101 - -

18 3,283 - -

3,968 94 Gradsko nebo

3 NELM (Naked Eye Limiting Magnitude) je svjetlina neba koja se određuje prema poznatim magnitudama zvijezda ili zviježđa koje promatramo te se prema njima određuje granična magnituda. Služi za vizualnu procjenu kvalitete noćnoga neba. 4 Klasa 9 Bortleove skale odgovara vrijednostima granične magnitude manjima ili jednakima od 4.

Page 15: SVJETLINA NO ĆNOG NEBA OTOKA VISA - rgn.hrrgn.hr/~zandreic/studenti/lp/penava_zavrsni.pdf · • mjerenje mora biti provedeno u toku astronomske no ći, kada je utjecaj Sunca zanemariv

11

Kako je uređaj mjerio vrijednosti tokom cijeloga dana logično je zaključiti da je

dobar dio tih podataka beskoristan jer pri dnevnom svjetlu ne može se govoriti o

svjetlosnom onečišćenju te je podatke dobivene tokom dana trebalo isključiti. Također,

utjecaj svjetline Mjeseca, pogotovo za razdoblja kada je blizu uštapa, utječe na mjerenja te

iskrivljuje podatke, te je bitan postupak bio rezanje podataka dobivenih Mjesečevim

utjecajem. Taj problem uspješno je riješen programom „NightCal“ u koji se unesu podaci o

geografskom položaju željene lokacije i vremenska zona a on izbacuje položaje Mjeseca za

željeni mjesec kao što je prikazano na slici 5.

Slika 5. Izgled sučelja programa Night Cal korišten prilikom obrade podataka

Page 16: SVJETLINA NO ĆNOG NEBA OTOKA VISA - rgn.hrrgn.hr/~zandreic/studenti/lp/penava_zavrsni.pdf · • mjerenje mora biti provedeno u toku astronomske no ći, kada je utjecaj Sunca zanemariv

12

7. Interpretacija podataka

Kako je i ranije u radu spomenuto, reduciranje podataka od utjecaja svjetline

Mjeseca što je uspješno napravljeno programom Night Cal i odstranjivanjem dijela

podataka koji su prikupljeni tokom dana zbog Sunčeve svijetlosti dobivena je prirodna

svjetlina noćnoga neba za intervalno razdoblje. Pri završetku dana smanjuje se utjecaj

Sunca, te su se za relevantne podatke koristili podaci o svjetlini mjereni SQM uređajem od

20 sati navečer do vremena izlaska Sunca. Za ovaj set podataka srednjih vrijednosti za

promatranu godinu uzete su srednje vrijednosti iz priloženih podataka za pojedini mjesec

koji su predočeni u grafičkom prikazu.

Grafikon 1. Primjer prikaza podataka svjetlosne magnitude za mjesec travanj 2013.

Kod priloženih podataka u grafu možemo vidjeti da su u paket uključene vrijednosti

prethodnog ili slijedećeg mjeseca što je napravljeno zbog veće preglednosti, lakšeg

očitanja i grupiranja. Kod mjeseca travnja možemo vidjeti da se vrijednosti kreću do

najviše vrijednosti od 21,7 MPSAS što ukazuje na visoku kvalitetu prirodne svjetline neba.

Na kraju grafičkoga prikaza jasno se može uočiti postupno opadanje visokih vrijednosti

ispod 19 MPSAS-a što je uzrokovano najvjerojatnije efektom Mjesečeve svjetline te

također potvrđeno provjeravanjem programom Night Cal koji indicira početak izlaženja

mjeseca u intervalu od 16.-29.4.2013. sa kulminacijom datuma 25.4.2013. kada je Mjesec

pun. Prema tome možemo zaključiti da program daje mjerodavne podatke iako se dani

podaci iz programa neće uvijek poklopiti „u dan“ što može biti uzrokovano unošenjem

netočnih podataka geografskoga položaja, te samom činjenicom da tijekom jednoga

Page 17: SVJETLINA NO ĆNOG NEBA OTOKA VISA - rgn.hrrgn.hr/~zandreic/studenti/lp/penava_zavrsni.pdf · • mjerenje mora biti provedeno u toku astronomske no ći, kada je utjecaj Sunca zanemariv

13

potpunoga okreta Zemlje oko svoje osi Mjesec se pomakne za 12 stupnjeva što je dosta

komplicirano za predočiti. Zato je bitno napomenuti da su podaci o geografskim

koordinatama u program uneseni za područje otoka Visa a ne točno za planinarski dom

Hum sa kojega su vršena mjerenja. Unatoč ovim manjim nepreciznostima Night Cal

uspješno izvršava smanjivanje višeznačnosti interpretacije prilikom oscilacija vrijednosti.

Na određenim mjestima u grafikonima vide se „praznine“ kod prikazanih podataka

koji su uzrokovani tehničkim poteškoćama mjerača. Količina tih praznina nije velika te

nisu imali utjecaj na sumiranje podataka. Također prilikom mjerenja kvalitete noćnog

neba, bitan parametar na koji treba obratiti pozornost jesu atmosferski uvjeti određenoga

područja, u ovome slučaju otoka Visa, koji stvaraju naoblaku koja može stvoriti probleme

prilikom interpretacije podataka. Karakterističan utjecaj naoblake može se uočiti kao

pojava „nazubljenosti“ na grafičkom prikazu podataka koja može biti manje i više izražena

ovisno o tome radi li se o visokoj ili niskoj naoblaci. Visoka naoblaka tokom noći

uzrokovati će manju i uravnoteženiju nazubljenost dok se niska naoblaka pojavljuje puno

izraženije sa više skokova za prikazani paket podataka koja indicira nestabilnu,

promijenjivu i nisku naoblaku.

Grafikon 2. Prikaz podataka za mjesec prosinac 2012.

Prikaz podataka iz grafikona 2 ukazuje na karakterističnu pojavu naoblake prilikom

mjeseca prosinca gdje se jasno mogu uočiti ranije spomenute nazubljenosti. Može se jasno

zaključiti da je ona bila prisutna tokom cijeloga mjeseca te da je ometala mjerenja. Podaci

izvučeni iz ovoga grafa uzimali su se tako da se za jedan stup podataka koji prikazuju

nazubljenost, odokativno uzimala srednja vrijednost i zapisivala u drugu tablicu iz koje su

se dobili ukupni rezultati za željeno razdoblje koja je subjektivna. Također, pred kraj

Page 18: SVJETLINA NO ĆNOG NEBA OTOKA VISA - rgn.hrrgn.hr/~zandreic/studenti/lp/penava_zavrsni.pdf · • mjerenje mora biti provedeno u toku astronomske no ći, kada je utjecaj Sunca zanemariv

14

mjeseca vidljivi su raniji spomenuti problemi nedostataka podataka ali također i opadanja

vrijednosti uzrokovane utjecajem Mjesečeve svjetlosti.

7.1. Kvaliteta noćnog neba otoka Visa za razdoblje 2012./2013.

Nakon svih spomenutih problema prilikom obrade podataka koji su navedeni u

prijašnjem tekstu, unošenjem srednjih vrijednosti isčitanih iz grafova za pojedinačne

mjesece, dobio se graf srednjih vrijednosti za promatrano razdoblje prikazan ispod teksta.

Grafikon 3. Srednje vrijednosti

Na prikazanom grafikonu vidi se da MPSAS vrijednosti kreću između 18,25 i 21,81

sa time da su oštri vidljivi pikovi mjestimično smješteni na grafikonu najvjerojatnije

posljedica naglih vremenskih promjena i naoblake koji uzrokuju povećanje čestica prašine,

vodene vlage, aerosola i sumaglice. Povećavanjem njihovog udjela u zraku dolazi do

izražajnije disperzije svjetlosti a sa time i pada kvalitete noćnog neba jer se zbog odbijene

svjetlosti nebo jače osvjetljava. Oblačno nebo može doprinijeti smanjenju kvalitete neba i

do 3 magnitude. Unatoč lokalnih i naglih oscilacija možemo reći da se vrijednosti kreću od

21 do 21,5 MPSAS. Zbog prirodnih ljepota i atraktivnosti otok Vis je popularno turističko

odredište te se za vrijeme turističke sezone, povećanja populacije, usporedno povećava

količina javne rasvjete što je u razdoblju od lipnja do listopada jasno vidljivo a čemu

također doprinosi ljetno razdoblje sa povećanom koncentracijom prašine i izmaglice.

Napučenost okolnih otoka koji su površinom veći od otoka Visa poput Hvara tijekom

sezone također mogu utjecati na smanjenje kvalitete neba. Premda su vremenske oscilacije

Page 19: SVJETLINA NO ĆNOG NEBA OTOKA VISA - rgn.hrrgn.hr/~zandreic/studenti/lp/penava_zavrsni.pdf · • mjerenje mora biti provedeno u toku astronomske no ći, kada je utjecaj Sunca zanemariv

15

primorske hrvatske rijeđe ljeti nego zimi po čemu bi se moglo zaključiti da će ljeti

kvaliteta neba biti veća, zimi je količina isparavanja i kondenzacije mnogo manja te

vedrome nebu doprinosi mnogo kraće zadržavanje čestica u zraku kao također Sunce, čije

je djelovanje uklonjeno već u popodnevnim dijelovima dana.

Page 20: SVJETLINA NO ĆNOG NEBA OTOKA VISA - rgn.hrrgn.hr/~zandreic/studenti/lp/penava_zavrsni.pdf · • mjerenje mora biti provedeno u toku astronomske no ći, kada je utjecaj Sunca zanemariv

16

8. Zaključak

Svijetlosno onečišćenje kao produkt moderne civilizacije postalo je ozbiljan

problem koji ne utječe samo na čovjeka nego i na kompletan živi svijet oko njega koji

treba njegovati. Nepotrebno rasipanje svjetlosti, bespotrebna potrošnja energije i novca

može se spriječiti pametnim planskim postavljanjem rasvjete, korištenjem svjetiljki sa

smanjenim kutom širenja svjetlosti, izbjegavanje nepotrebnih reflektora itd. Loš izvor

svjetlosti ne osvjetljava samo potrebnu površinu već i cijeli prostor oko nje uključujući i

nebo koje je njome onečišćeno te smanjuje efikasnost astronomskih opažanja, oštećuje

zdravlje sa brojnim nuspojavama koje su nabrojene u ovoj temi. Pozitivan pomak je

učinjen stvaranjem zakonskih odredbi prema ovoj problematici što ukazuje na svjesno

prihvaćanje ovog probla koj se uz kolektivni trud može umanjiti ili čak riješiti.

Prema podacima obrađenim u prethodnim poglavljima područje otoka Visa bez

obzira na faktore kao što su turizam i klimatske promjene, koji utječu na onečišćenje neba,

spada u lokaciju sa uistinu rijetkom visokom kvalitetom neba, te se može zaključiti kako je

sa svojim položajem koji je udaljen od gusto naseljenih mjesta jedna od rijetkih takvih

lokacija na području Republike Hrvatske. Vrijednosti su tijekom jednogodišnjeg

prikupljanja podataka pretežito prelazile 21 MPSAS, što kada bi se konvertiralo u

Bortleovu skalu bi ispalo da spada pod klasu II., pri čemu pod klasu jedan spada potpuno

čisto prirodno nebo. Valja naglasiti da na području Europe područja koja bi spadala pod

klasu I. ne postoje, te je zato otok Vis jedan od rijetkih dragulja kojeg onečišćenje još nije

zahvatilo.

Page 21: SVJETLINA NO ĆNOG NEBA OTOKA VISA - rgn.hrrgn.hr/~zandreic/studenti/lp/penava_zavrsni.pdf · • mjerenje mora biti provedeno u toku astronomske no ći, kada je utjecaj Sunca zanemariv

17

9. KORIŠTENA LITERATURA

1. NARISADA, K., SCHREUDER, D., 2004. Light Pollution Handbook. Dordrecht:

Springer

2. MOSTEČAK A., 2013. Ovisnost svjetline noćnog neba o atmosferskim uvjetima,

diplomski rad, RGNF, Zagreb

3. ANDREIĆ, Ž.,2013., Problematika svjetlosnog onečišćenja

MIZON B.,2012., Light Pollution, Springer

Internet literatura:

1. Članak: Fonović, M.,2003. Svjetlosno onečišćenje

Dostupno na: http://www.fonovic.com/svjetlosno_zagadjenje.html

2. Članak: Tomšić, M.,2010. Prirodno osvjetljenje u zgradarstvu

Dostupno na: http://www.casopis-gradjevinar.hr/assets/Uploads/JCE-62-2010-11-10.PDF

3. Članak: Andreić, Ž., Andreić D., Pavlić, K., 2012. Near infrared light pollution

measurments in Croatian sites

Dostupno na: hrcak.srce.hr

4. Narodne novine 2011.,“ Odluka o proglašenju zakona o zaštiti od svjetlosnog onečišćenja.“ 30. rujna 2011.

Dostupno na: http://narodne-novine.nn.hr/clanci/sluzbeni/2011_10_114_2221.html)